9 Operaciones Unitarias I

ELABORÓ: COMITÉ DE DIRECTORES DE LA CARRERA DEINGENIERIA EN PROCESOS BIOALIMENTARIOS

REVISÓ: COMISIÓN DE RECTORES PARA LA CONTINUIDAD DEESTUDIOS

APROBÓ: C. G. U. T. FECHA DE ENTRADA EN VIGOR: SEPTIEMBRE 2009

F-CAD-SPE-23-PE-5A-09

INGENIERÍA EN PROCESOS BIOALIMENTARIOS

HOJA DE ASIGNATURA CON DESGLOSE DE UNIDADES TEMÁTICAS

1. Nombre de la asignatura Operaciones unitarias I2. Competencias Diseñar y desarrollar productos y procesos alimentarios

a través de metodologías de investigación y técnicas deescalamiento, para aprovechar los recursos disponiblesimpulsando el desarrollo de la región.

3. Cuatrimestre Tercero4. Horas Prácticas 395. Horas Teóricas 366. Horas Totales 757. Horas Totales por Semana

Cuatrimestre5

8. Objetivo de la Asignatura El alumno seleccionará mediante el conocimiento de losprincipios generales de las operaciones y propiedades delos alimentos el tipo de equipo para los procesos detrituración y molienda, filtración y separación pormembranas, centrifugación, decantación y lixiviaciónutilizados en la industria alimentaria.

Unidades Temáticas HorasPrácticas Teóricas Totales

I. Trituración y molienda 12 13 25II. Filtración y separación por membranas 10 15 25III. Centrifugación, decantación y lixiviación 17 8 25

Totales 39 36 75





OPERACIONES UNITARIAS I

UNIDADES TEMÁTICAS

1. Unidad Temática I. Trituración y molienda2. Horas Prácticas 123. Horas Teóricas 134. Horas Totales 25

5. Objetivo

El alumno determinará los principios generales de las operaciones ypropiedades de los alimentos para seleccionar el tipo de equipo detrituración y molienda a emplear en un proceso de la industriaalimentaria.

Temas Saber Saber hacer Ser

Importanciade latrituración ymolienda ysusaplicacionesen la industriaalimentaria

Identificar los principiosgenerales que aplican enlos procesos detrituración y molienda.

Enlistar los distintosequipos de trituración ymolienda utilizados en laindustria alimentaria

Utilizar los principiosgenerales de trituracióny molienda para suaplicación en laindustria alimentaria

AutónomoOrganizadoTrabajo en equipoResponsabilidad

Criterios deselección paralos equipos detrituración ymolienda

Describir las propiedades(Dureza y abrasividad,estructura mecánica,humedad y sensibilidad ala temperatura) eimportancia en elproceso de trituración ymolienda.

Proponer con base alas propiedades de losalimentos el tipo deequipo a utilizar para elproceso de trituración ymolienda.

Toma de decisiónAutodidactaResponsabilidad






Tipos deequipos parala trituración ymolienda.

Identificar lascaracterísticas yfuncionamiento de losdistintos equiposutilizados para latrituración y molienda(trituradora de rodillos,molinos de martillos,molinos de discos,molinos de bola ymolinos de barras).

Elegir el tipo de equipoa utilizar en el procesode producción de unalimento con base a lascaracterísticas técnicas.

Diagramar el procesode acuerdo a lascaracterísticas detrituración y molienda(Molienda en circuitoabierto, trituración librey molienda de circuitocerrado).

Toma de decisiónAutodidactaEficienciaCreatividad.

Balance deenergía enprocesos detrituración ymolienda

Explicar los balances deenergía en procesos detrituración y molienda deacuerdo a la ley deRittinger, Kick y F. C.Bond.

Realizar cálculosprácticos de balancesde energía en procesosde produccióntrituración y moliendade una industriaalimentaria.

AnálisisCríticoToma de decisiones.






Proceso de evaluación

Resultado de aprendizaje Secuencia de aprendizaje Instrumentos y tipos dereactivos

Seleccionará y justificará deacuerdo a los principiosgenerales y propiedades delalimento el tipo de equipo detrituración y molienda aemplear en un proceso de laindustria alimentaria.

1.- Identificar los principios queaplican a los procesos detrituración y molienda.

2.- Determinar las propiedadesde los alimentos.

3.- Comprender los cálculos deenergía para desintegración desólidos.

4.- Seleccionar el tipo de equipopara el proceso de trituración ymolienda.

Estudio de casosHoja de respuesta.






Proceso enseñanza aprendizaje

Métodos y técnicas de enseñanza Medios y materiales didácticosAprendizaje basado en proyectosSolución de problemasMapas mentales

Módulos didácticos de simulaciónTablas de propiedades de los alimentosPlantas pilotoVisitas empresarialesManuales de operaciónNormatividad de seguridad industrialSoftware de simulación de procesosComputadoraInternetCañónPintarrónCalculadora

Espacio Formativo

Aula Laboratorio / Taller Empresa

X






UNIDADES TEMÁTICAS

1. Unidad Temática II. Filtración y separación por membranas2. Horas Prácticas 103. Horas Teóricas 154. Horas Totales 25

5. ObjetivoEl alumno determinará de acuerdo a los principios generales el tipode equipo de filtración y separación por membranas para suempleo en un proceso de la industria alimentaria.


Importancia dela filtración ysus aplicacionesen la industriaalimentaria.

Describir el proceso defiltración (Resistencia dela torta o precapa defiltración, del medio defiltración, filtración apresión contante,filtración a velocidadconstante, lavado de latorta y mediosfiltrantes).

Formular el proceso unsistema de filtraciónque aplique a unproceso alimenticio.

AnalíticoResponsabilidadOrganizadoAutónomo.

Consideracionesy tipos deequipos en quese basa laselección de losprocesos defiltración.

Describir el principio delfuncionamiento de losequipos de filtraciónutilizados en la industriaalimentaria.

Realizar la metodologíadel proceso defuncionamiento de unequipo de filtración (filtros de placa verticaly horizontal, filtros decaja y hoja, filtros decaja y tubo, metafiltro,filtros a presióncontinua, filtros avacio).

Operar los distintosequipos utilizados enlos procesos defiltración.

AnalíticoAutodidactaToma de decisionesResponsabilidad






Importancia dela separaciónpor membranasy susaplicaciones enla industriaalimentaria.

Describir los principiosgenerales de losprocesos de separaciónpor membranas

Realizar un análisis desistema de separaciónpor membranas queaplique a un procesoalimenticio.

DinámicoAnalíticoTrabajo en equipoToma de decisiones

Consideracionesy tipos deequipos en quese basa laselección de losprocesos de laseparación pormembranas(Ultrafiltración yósmosisinversa)

Describir elfuncionamiento delproceso de separaciónpor membranas,Requisitos generales delas membranas (flujo,estructura, materiales yconfiguraciones).

Indicar los tipos deequipo utilizados para laseparación pormembranas.

Realizar la metodologíadel proceso defuncionamiento de unequipo de separaciónpor membranas.

Operar los distintosequipos utilizados enlos procesos deseparación pormembranas.

LiderazgoAnalíticoToma de decisionesAutónomo








Seleccionará y justificará deacuerdo a los principiosgenerales, el tipo de equipoa utilizar en el proceso defiltración y separación pormembranas de un caso dadode la industria alimentaria

1.- Identificar las característicasdel proceso de filtración yseparación por membranas.

2.- Identificar los principios defuncionamiento que aplican alos procesos de filtración yseparación por membranas.

3.- Determinar la metodologíapara el proceso defuncionamiento de equipos defiltración y separación pormembranas.

4.- Operar el equipo para elproceso de filtración yseparación por membranas.

Estudio de casosHoja de respuesta









Espacio Formativo


X






UNIDADES TEMÁTICAS

1. Unidad Temática III. Centrifugación, decantación y lixiviación2. Horas Prácticas 173. Horas Teóricas 84. Horas Totales 25

5. ObjetivoEl alumno estimará los cálculos de centrifugación, decantación ylixiviación de acuerdo al tipo de alimento y equipo para llevar acabo la separación de mezclas.


Importancia delacentrifugación ydecantación asícomo de susaplicaciones enla industriaalimentaria.

Explicar la importancia yaplicación de ladecantación ycentrifugación en laindustria alimentaria.

Determinar laimportancia de ladecantación ycentrifugación y suaplicación en laindustria alimentaria.

Analítico,responsabilidad,organizado, autónomo.

Principiosgenerales enque se basa lacentrifugación ydecantación(separación delíquidosinmiscibles,sólidosinsolubles deproductoslíquidos yfiltracióncentrifuga)

Describir los principiosgenerales yoperacionales de losprocesos decentrifugación ydecantación, utilizadosen la industriaalimentaria.

Utilizar los principiosgenerales decentrifugación ydecantación para suaplicación en laindustria alimentaria.

Calcular la separaciónde líquidos inmiscibles.

Calcular la separaciónde sólidos insolublesde productos líquidos.

Elegir el tipo decentrifugación ydecantación deacuerdo al proceso deproducción de unalimento.

AnalíticoAutodidactaToma de decisionesResponsabilidad






Importancia dela lixiviación(extracciónsólido-líquido)así como susaplicaciones enla industriaalimentaria.

Explicar la importancia yaplicación de lalixiviación en la industriaalimentaria.

Determinar laimportancia de lalixiviación y suaplicación en laindustria alimentaria.

ResponsabilidadTrabajo en equipoTolerancia.

Principiosgenerales enque se basa lalixiviación(Cálculos parael contactosencillo ycontactosmúltiples yvelocidad deextracción).

Describir los principiosgenerales y deoperación de losprocesos de lixiviaciónutilizados en la industriaalimentaria.

Utilizar los principiosgenerales de lixiviaciónpara su aplicación enla industria alimentaria.

Calcular las variablespara extracción sólidolíquido por contactosencillo.

Calcular las variablespara extracción sólidolíquido por contactosmúltiples.

Calcular la velocidadde extracción de unproceso de extracciónsólido líquido.

Elegir el tipo delixiviación de acuerdoal proceso deproducción de unalimento.

AnalíticoAutónomoToma de decisionesResponsable






Tipos deequipos para lacentrifugación,decantación ylixiviación.

Identificar los distintosequipos utilizados parael desarrollo de losprocesos decentrifugación(Centrifugas líquido-líquido, centrifugassólido insoluble-líquido ycentrifugas de cesta),decantación (Extractoresde contacto simple,extractores de contactosmúltiples con lechoestático y extractorescontinuos de lechomóvil) y lixiviación.

Describir elfuncionamiento de losequipos utilizados parael desarrollo de losprocesos decentrifugación,decantación y lixiviación.

Realizar la metodologíadel proceso defuncionamiento de unequipo decentrifugacióndecantación ylixiviación.

Operar los distintosequipos utilizados enlos procesos decentrifugación,decantación ylixiviación.

AnalíticoAutónomoResponsableTrabajo en equipo








Determinará los cálculos decentrifugación, decantación ylixiviación de un caso dadoacuerdo al tipo de alimento yequipo para llevar a cabo laseparación de mezclas.

1.- Establecer la importancia delos procesos de decantación,centrifugación y lixiviación.

2.- Identificar los principios defuncionamiento que aplican alos procesos de decantación,centrifugación y lixiviación.

3.- Comprender el proceso pararealizar los cálculos dedecantación, centrifugación ylixiviación.

4.- Operar el tipo de equipopara el proceso de decantación,centrifugación y lixiviación.

Estudio de casosHojas de respuesta









Espacio Formativo


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CAPACIDADES DERIVADAS DE LAS COMPETENCIAS PROFESIONALES A LAS QUECONTRIBUYE LA ASIGNATURA

Capacidad Criterios de Desempeño

Realizar el escalamiento de procesos enplantas de alimentos mediante laaplicación del estudio técnico ingenierilpara establecer la producción a nivelindustrial.

Realiza un estudio que incluya: memoria decálculo del proceso de producción (formulación,especificaciones técnicas del equipo, operacionesunitarias del proceso). Diagrama de proceso.Presentar en forma oral y escrita.

Realizar el estudio técnico del proyectomediante la aplicación de la metodologíaque corresponda para determinar laviabilidad técnica del proyecto a través delanálisis del proceso

Elabora un documento que incluya:- el diagnóstico regional- identificación de recursos alimentariosdisponibles- macrolocalización,- microlocalización,- distribución de planta,- descripción del proceso,- materias primas e insumos,- servicios.






FUENTES BIBLIOGRÁFICAS

Autor Año Título delDocumento Ciudad País Editorial

C.J. Geankoplis (1998) Procesos detransporte yoperacionesunitarias.

Madrid España Continental

Brennan, J. G.Butters, J.R.Cowell,N.D.

(1998) Las operaciones dela Ingeniería de losalimentos

Zaragoza España Acribia

A. Ibarz, G.Barbosa-Canovas

(2005) Operaciones Unitariasde la Ingeniería dealimentos

Madrid España Mundi-Prensa

Shri K. SharmaSteven J.MulvaneySyed S. H. Rizvi

(2007) Ingeniería dealimentosoperacionesunitarias y prácticasde laboratorio

D.F. México Limusa Wiley

Alan S. FoustLeonard A.WenzelCurtis W. ClumpLouis MausL. BryceAndersen

(1987) Principios deoperacionesunitarias

D.F. México CECSA

Richard M. FelderRonald W.Rosseau

(1999) Principioselementales de losprocesos químicos

D.F. México Pearsoneducación

J.M. Smith H.C.Van NessM.M. Abbott

(2003) Introducción a latermodinámica enIngeniería química

D.F. México Mc Graw Hill

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